ENERGY-XGEN

Elektrolizery

Elektrolizery, w zależności od stanu skupienia elektrolitu, można podzielić na alkaliczne i wykorzystujące polimerową membranę wymiany protonów (PEM). Elektrolizer alkaliczny pracuje w układzie z ciekłym elektrolitem, natomiast elektrolizer PEM wykorzystuje elektrolit polimerowy. Na elektrodzie posiadającej ładunek ujemny protony są usuwane z elektrolitu, a elektrony są dostarczane przez zewnętrzne źródło zasilania. Elektrolit w elektrolizerze typu PEM pozwala na selektywny transport protonów H+ z anody poprzez membranę do katody, co zapobiega mieszaniu się wodoru i tlenu. Elektrody pokryte są katalizatorem umieszczone są po obu stronach membrany polimerowej w celu efektywnego rozdziału wody na wodór i tlen. Jednym ze sposobów jest wykorzystanie wysokotemperaturowej elektrolizy pary wodnej (powyżej 100ºC). Technologia elektrolizerów typu PEM posiada szereg zalet względem starszych technologii takich jak: większa sprawność elektrolizerów (>=73%) oraz możliwość uzyskania ultra-czystego wodoru (klasa czystości >=5.0 czyli >=99,999%), a także bardziej kompaktowa budowa. Ta metoda produkcji wodoru wykorzystuje energię elektryczną uzyskiwana z OZE do rozszczepiania wody na czysty wodór i tlen. Technologia elektrolizerów AEL jest stosowana na skalę przemysłową od ponad 100 lat. Działają one poprzez transport jonów wodorotlenkowych (OH-) przez elektrolit z katody do anody, przy czym wodór jest generowany po stronie katody. Pracując w temperaturze 100°-150°C, elektrolizery wykorzystują jako elektrolit ciekły alkaliczny roztwór wodorotlenku sodu lub potasu (KOH). W tym procesie anoda i katoda są oddzielone za pomocą membrany, która zapobiega ponownemu mieszaniu się. Na katodzie woda jest dzielona naH2 i uwalnia aniony wodorotlenkowe, które przechodzą przez membranę i rekombinują na anodzie, gdzie wytwarzany jest tlen. Technologia w produkcji jest stosunkowo niedroga oraz zapewnia długotrwałą stabilność. Jednakże z uwagi na zwrotnicę w gazach, może naruszać stopień czystości i wymaga użycia korozyjnego ciekłego elektrolitu.

Kolejna grupą elektrolizerów są te, które reformują metan z biomasy w wodór. Pozwalają one do produkcji wodoru wykorzystać odpady produkcji rolnej i wpisują się tym samym w ideę Zero Waste. Technologia ta może być ciekawym rozwiązaniem dla rolników produkujących żywność w celu odsprzedaży do korporacji, mających kilkunastoprocentowe odpady jakościowe płodów rolnych. Posiadając ten typ elektrolizera mogą produkować energię w postaci wodoru na użytek własny lub komercyjny.